平爐用氧是指在平爐煉鋼過程中向熔池或燃料內吹氧以強化冶煉的技術。隨著工業制氧設備和氧氣轉爐煉鋼的發展，從20世紀50年代起平爐開始用氧氣強化冶煉過程，使平爐的生產能力和技術經濟指標有了大幅度提高，並由此使平爐煉鋼工藝及平爐的結構發生了變革。
基本介紹
- 中文名：平爐用氧
- 外文名：open hearth furnace process with oxygen blowing
- 學科：冶金工程
- 領域：能源
- 範圍：冶煉
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簡介
平爐用氧(open hearth furnace process with oxygen blowing)是指在平爐煉鋼過程中向熔池或燃料內吹氧以強化冶煉的技術。隨著工業制氧設備和氧氣轉爐煉鋼的發展，從20世紀50年代起平爐開始用氧氣強化冶煉過程，使平爐的生產能力和技術經濟指標有了大幅度提高，並由此使平爐煉鋼工藝及平爐的結構發生了變革。
分類
平爐用氧的主要方式有兩種：
(1)火焰富氧。即用氧氣強化燃料燃燒，以提高火焰溫度和加速向熔池供氧和供熱，通常在裝料期和熔化期採用；火焰富氧 即向平爐助燃的空氣中吹入氧氣，以提高空氣氧含量，從而強化燃燒供熱。具體辦法是當使用煤氣作燃料時在空氣上升道上部向熱空氣中直接吹入氧氣；當使用重油作燃料時，在油槍下面安裝1～2支可進退的氧槍，直接向燃料中吹氧。在20世紀60年代，有些國家採用從平爐爐頂插入可升降的水冷式燃料一氧氣噴槍，形成的高溫火焰直接射向爐料，加速其加熱和熔化過程。採用火焰富氧(氧耗為25～40m/t時)可提高平爐生產能力10%～30%，降低燃料消耗5%～20%。
(2)熔池吹氧。為了加速熔池內雜質的氧化反應，採用直接向熔池內吹入氧氣的方法取代原來靠爐氣中的氧和鐵礦石中的氧來氧化雜質的緩慢過程。
熔池吹氧
將氧氣直接吹入熔池取代傳統的鐵礦石作氧化劑，使原來的碳氧反應的熱效應由吸熱變為放熱。向熔池吹氧的方法有多種：從爐門插管吹氧；爐頂氧槍吹氧；埋入式噴槍吹氧等。其中爐頂氧槍吹氧是最廣泛採用的一種，它是將一種可升降的水冷式氧槍安裝在平爐爐頂上方。
特點
平爐用氧的特點是將直筒型自冷噴嘴埋入平爐後牆靠近爐底的部位，直接向熔池內吹入氧氣。這種三層套管自冷噴嘴的中心管內通氧氣，中間環縫內通入天然氣或輕質柴油作冷卻劑，外層環縫通入氮氣作補充冷卻用。它在直接向熔池吹氧的同時也吹入天然氣或柴油，後者在噴出口處立即裂解為C和H2，同時吸收大量熱，從而對氧氣噴嘴頭部起到冷卻保護作用。此法的優點是氧氣利用率高、熔池噴濺少、煙塵少、金屬收得率高，爐頂壽命較高，綜合技術經濟指標較好。但其缺點是噴嘴壽命低，操作難以控制，噴嘴周圍爐襯侵蝕嚴重，因此，沒有得到推廣。至於從爐門插管吹氧，由於勞動條件差、安全性又欠佳，也未得到廣泛採用。
